R型细菌如何转化成S型细菌
r型细菌转化为s型细菌的原理
r型细菌转化为s型细菌的原理R型细菌和S型细菌是指链球菌（Streptococcus pneumoniae）的两种不同的菌株。
R 型菌株没有多糖胶囊，使其不能被宿主的免疫系统所识别并攻击。
而S型菌株具有多糖胶囊，它可以在宿主体内形成保护屏障，让S型菌株免受宿主体内防御系统的攻击。
这种菌株间的转化是由弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）在1928年的实验中首次发现的。
在他的实验中，他发现S型细菌可以通过转化成为R型细菌。
这项实验成为了研究基因、细菌、免疫学和遗传学的里程碑之一。
转化原理转化是指细菌通过水平基因转移来获取新基因或修复受损的基因的过程。
在自然界中发生的转化是三种水平基因转移中的一种，另外两种是转毒和转座。
在实验条件下，通过将一般不会发生转化的菌株暴露于高浓度的纯化DNA或热点处理的细胞外释放的DNA中，可以使它们发生转化。
这有效地向接收方细胞提供了由损伤和老化过程中释放的大量自由DNA Source 提供的遗传物质。
当细胞在遇到DNA时，它们会摄取这些氮碱基的序列并将其整合到它们自己的基因组中。
格里菲斯的实验在实验中，格里菲斯将S型细菌与R型细菌分别注射到小鼠体内。
S型细菌的多糖胶囊可以让它在宿主体内形成保护屏障，从而使其不被小鼠的免疫系统攻击。
相反，R型细菌因其缺少多糖胶囊，很容易被小鼠的免疫系统攻击而导致死亡。
他还将已死亡的S型细菌与R型细菌混合在一起，然后注射到小鼠体内。
令人惊讶的是，这些小鼠存活下来了。
进一步研究表明，这是因为S型细菌的多糖胶囊与R型细菌发生了转化，使得R型细菌获得了抵抗免疫系统攻击的能力。
这项实验说明了转化是如何发生的，因为它证明了细胞可以从周围的环境中吸收自由的DNA碎片，并将其整合到自己的基因组中。
实验后，格里菲斯提出了转化的原理：原本不具有多糖胶囊的R型细菌，在与死亡的S型细菌混合后，会吸收到S型细菌释放出来的可吸收性物质，其后代也会获得多糖胶囊，从而成为具有S型细菌性质的转化菌株。
r型菌转化为s型菌原理
r型菌转化为s型菌原理
血清型转换是指细菌血清型的突变，从一种类型转变为另一种类型。
在菌群中，细菌血清型通常是由于多糖胶质包裹的膜表面的特异性糖类共价连接而形成的。
R型菌和S型菌是由于多糖胶质层的存在而引起的不同血清型。
R型菌没有多糖胶质层，细菌表面的胶质层仅由脂多糖组成，
这使得R型菌不能有效地抵抗宿主的免疫系统攻击。
S型菌则由多糖胶质层包裹，它能够干扰宿主的免疫系统，并使细菌更难被吞噬。
R型菌转化为S型菌的原理是，当R型菌接触到由S型菌释放的裸露的多糖胶质层废弃物时，R型菌可以通过吸收该多糖胶
质层废弃物中的糖类组分来合成自己的胶质层。
一旦胶质层形成，R型菌就变成了S型菌。
这种转化过程可能是通过DNA转移进行的。
在转化过程中，
S型菌释放的DNA片段可能会被R型菌吸收并整合到其基因
组中，从而使其表型发生突变，形成S型菌的特征。
总体而言，R型菌通过吸收S型菌释放的多糖胶质层废弃物中的糖类组分，并可能通过DNA转移来获得S型菌特征，从而
转化成S型菌。
这种转化过程是一种细菌之间的信息传递和
遗传变异途径。
r细菌转化为s型细菌原理
r细菌转化为s型细菌原理当我们谈到细菌的转化时，常常会涉及到r型和s型细菌之间的转化过程。
r型细菌与s型细菌是两种常见的细菌类型，它们之间的转化过程是微生物学中一个重要的研究课题。
r型细菌通常指的是未经过血清凝集酶免疫反应或热处理的细菌，而s型细菌则是已经被免疫反应或热处理后被凝聚的细菌。
r型细菌与s型细菌之间的转化，是通过细菌在环境中的基因表达和代谢途径进行的。
研究表明，r型细菌与s型细菌之间的转化是一种自然发生的现象，因为细菌在不同环境中会出现不同的表达型态。
r型细菌通常具有一定的致病性，而s型细菌则因为经过了免疫处理，抗原性减弱，因此更容易被宿主细胞识别和清除。
但是，在一些特定的环境条件下，r型细菌有可能通过突变或基因水平的变化，转化为s型细菌，从而改变其致病性和抗原性。
这种转化过程对于细菌的存活和传播具有重要的意义。
r型细菌转化为s型细菌的原理主要包括细菌在适应环境中的基因表达调控和代谢途径的改变。
在一些情况下，r型细菌可能会受到外界环境的压力或宿主免疫反应的刺激，从而导致其基因表达发生变化，使得原本的r 型细菌产生了一定程度的抗原性变化，进而转化为s型细菌。
这种转化过程可能会伴随着细菌代谢途径的改变，使得其对宿主细胞的侵袭能力降低，从而减少其致病性。
此外，r型细菌转化为s型细菌的原理还涉及到细菌在基因水平上的变化。
细菌在遗传物质上的变异或重组往往是细菌转化为s型细菌的重要原因之一。
细菌基因的突变或重组可能会导致某些致病基因的失活或抑制，从而使得r型细菌转化为s型细菌。
这种基因水平上的变化通常是细菌在适应新环境或应激条件下的一种自然选择过程，通过这种方式，细菌可以增强其对环境的适应性和生存能力。
在研究r型细菌转化为s型细菌的过程中，科学家们也发现了一些影响细菌转化的重要因素。
其中包括环境因素、宿主因素、细菌菌株等。
环境因素如温度、营养物质和氧气浓度等，都可能影响细菌在转化过程中的基因表达和代谢途径。
肺炎双球菌R型与S型的转化属于基因重组吗
肺炎双球菌R型与S型的转化属于基因重组吗作者：韩军来源：《中学生物学》2010年第03期艾弗里在证明DNA是遗传物质的过程中，有这样一个实验：在培养R型肺炎双球菌的培养基中，加入S型肺炎双球菌的DNA，结果同时出现了R型和S型细菌。
之所以有部分R型细菌转化为S型细菌，是因为S型细菌的DNA与R型细菌的DNA整合到了一起，并且得到了表达。
再结合人教版必修2第五章第一节，给出的基因重组的概念，即是生物体在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
这样，不禁使人产生一个疑问：R型和s型细菌都不可能进行有性生殖，那它们的转化还属于基因重组吗?要弄清楚这个问题，就需要先全面地认识一下“基因重组”。
1自然界的基因重组1.1真核生物的基因重组(1)有性生殖中的基因重组。
这是高中生物重点讲述的内容，主要表现是，在减数分裂时，同源染色体间的交叉互换及非同源染色体间的自由组合。
它是导致同种生物多样性的最主要原因。
(2)准有性生殖中的基因重组。
准有性生殖是一种类似于有性生殖，但比有性生殖更为原始的一种生殖方式，可使同种生物两个不同菌株的体细胞发生融合，且不以减数分裂的方式导致低频率重组。
常见于某些真菌，主要现象有菌丝联结、形成异核体、核融合、体细胞交换与单倍体等，从而形成极个别具有新性状的单倍体杂合子。
1.2原核生物的基因重组(1)转化：受体菌直接吸收供体菌的DNA片段，通过交换，把它整合到自己的基因组中，再经复制使其变成一个转化子。
它是同种或异种菌株间存在的普遍现象。
(2)转导：通过完全缺陷或部分缺陷的噬菌体为媒介，把供体细胞DNA小片段携带到受体细胞，通过交换与整合，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象。
转导现象在原核生物中较普遍。
它是低等生物进化中，产生新基因组合的重要方式。
(3)接合：供体菌通过菌毛与受体菌相接触，前者传递不同长度的单链DNA给后者，并在后者细胞中进行双链化，或进一步与核染色体发生交换、整合，从而使后者获得供体菌遗传性状的现象。
细菌转化与转导
1. 转化（transformation）现象及实质
Griffith’s classic experiment in transformation
如何分析转化实验的结果？
R型链球菌转化为S型菌
转化的原因是什么?
R型菌得到了某种物质后转化为S型菌 已经被杀死的S型细菌中必然含有促成转化的“转 化因子” 探究“转化因子”至关重要
转化机制
人工诱导感受态（Competence）细胞
• 处于感受态时期的细胞容易接受外源DNA • 感受态受感受态蛋白的调控
• 感受态蛋白（competence-specific proteins）包括 膜相关的DNA结合蛋白、细胞壁自溶素 （autolysin） 及一些核酸酶 • 感受态细胞可以通过诱导获
Generalized transduction
“误包” 完全缺陷噬菌体
转导发生 不能复制 “断子绝孙”
Transduction, in which the donor DNA transfer is mediated by a virus
Process of transduction
特异性转导（Specialized Transduction）
2. 艾弗里确定“转化因子”
O. T. Avery
实验结论： “转化因子” 是DNA
首次证明DNA是生物的遗传物质
开辟了现代生物学的新时代
3. 转化的机制
处于感受态时期的受体细胞吸收了外源DNA片段 ，并发生了基因重组
Transformation with DNA fragments
Transformation with a plasmid
物学
5. 细菌转导（Transduction）
肺炎双球菌的转化实验
学科
生物
年级班级
授课时间
备课人
总课题
DNA是遗传物质的实验证据
总课时
2
1
课题
课型
多媒体
教学目标
知识目标
理解dna是主要的遗传物质
能力目标
通过肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，能够证明dna是遗传物质的最关键的实验设计思路，训练学生逻辑思维能力。
情感目标
通过科学家的事迹对学生进行热爱科学、献身科学的教育；
（二）艾弗里dna转化实验
在1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，做了如下实验：把s型细菌的组成物质全部分离，并分别与r型细菌混合培养，得到如下结果：
师生通过上图对比，得知是s型细菌的dna使得r型转化成s型细菌，并能传递给后代，说明dna是遗传物质。
学生看投影演示或板画。
学生观看并思考：，形象思维
抽象思维！
思考：s型细菌中有dna、蛋白质、多糖、脂质等化合物，是其中一种起转化作用还是
菌落
荚膜
毒性
r型细菌菌落
粗糙
无荚膜
无毒
s型细菌菌落
光滑
有荚膜
有毒
问题：
①为什么第四组实验将r型活细菌和加热杀死后的s型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？
②在肺炎双球菌的转化实验中，为什么加热杀死的s型细菌还能使r型活细菌转化为s型活细菌？
③实验的结论是什么？
师生从投影演示的四组实验共同讨论：
在第四组实验中，已经被加热杀死的s型细菌中，一定含有一种促使r型细菌转化成s型细菌的活性物质（转化因子），那么它到底是什么呢？
教学重点
肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
教学难点
肺炎链球菌转化实验
1928年Griffith等进行肺炎链球菌转化实验肺炎链球菌分为两种：•1光滑型（s型）：在琼脂固体培养基上形成大而光滑闪亮的菌落细胞外包有一层多糖荚膜有致病性•2 粗糙型（R型）：菌落粗糙细胞外无荚膜没有致病性•无毒R型活细菌•有毒S型活细菌•有毒S型死细菌•加热灭活S型细菌与活的R型菌混合•结论:在加热杀死的S型菌中，一定存在某种物质将某些R型菌转化为了S型菌，Griffith 将这种物质称为“转化因子”1944年Avery等三位美国科学家在体外成功重复了以上实验，并用生物化学的方法对S型菌提取液的所有成分进行分离，进行了单因子转化实验。
•1、S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落•2、S型细菌荚膜中得多糖+R型活细菌→R型菌落•3、S型细菌的DNA+R型活细菌→R型菌落+S型菌落；•艾弗里等人发现实验步骤并不严密，于是艾弗里等人又做了第四组实验，•S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌→R型菌落•实验将蛋白质与DNA分开，得出：III-S型菌的遗传物质进入II-R型菌，合成了III-S型菌的荚膜，而且该遗传物质是DNA。
艾弗里的实验首次让人们意识到，遗传物质极可能是DNA。
但这个实验远非完美。
首先，艾弗里不知道DNA是怎样蕴含遗传信息的。
其次，这个实验的结果严格表述起来，应该是降解DNA后转化就不再成功了。
但这依然不能完全排除其他一些DNA并非遗传物质的可能。
比如，或许另有真正的遗传物质，但DNA能协助保持这种遗传物质的稳定，一旦DNA被分解，遗传物质便随之而去。
当时还有人依然坚信蛋白质这样的大分子才能携带足够多的遗传信息，质疑艾弗里的DNA纯度不够，真正起转化作用的是混杂其中的蛋白质但无论如何，还是有许多相信了艾弗里实验结果的人们开始用各种实验来试图证实或证伪“DNA是遗传物质”这一假说。
从格里菲斯发现转化现象，到艾弗里发现转化与DNA 密切相关，中间过去了十六年。
在艾弗里的论文发表后，再过九年，华生与克里克通过解析DNA的结构完美地解释了DNA是遗传信息的分子基础，让大部分人接受了DNA是基因的观念。
高考生物二轮复习(核心知识回顾)：5、遗传的分子基础
高考生物二轮复习—核心知识回顾五、遗传的分子基础【知识点总结】1．肺炎链球菌的转化实验(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论：已经加热致死的S型细菌中含有促使R型细菌转化为S型活细菌的“转化因子”。
(2)艾弗里等人的肺炎链球菌体外转化实验的设计思路：每个实验组特异性地去除了某种物质。
该实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。
2．噬菌体侵染细菌的实验(1)实验步骤：标记大肠杆菌→标记噬菌体→侵染未被标记的大肠杆菌→搅拌、离心→检测放射性。
(2)搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
(3)离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
(4)实验结果与分析(5)实验结论：DNA是遗传物质。
3．DNA分子的结构(1)基本组成元素：C、H、O、N、P。
(2)DNA分子的结构特点①DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成。
②DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键以碱基互补配对方式连接，A—T碱基对之间通过2个氢键连接，C—G碱基对之间通过3个氢键连接。
(3)DNA分子的特点：多样性、特异性和稳定性。
(4)DNA分子中有关碱基比例的计算①常用公式：在双链DNA分子中，A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。
②“单链中互补碱基之和”占该单链碱基数比例＝“双链中互补碱基之和”占该双链总碱基数比例。
③某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数，如一条单链中(A＋G)/(C＋T)＝m ，则其互补链中(A ＋G)/(C ＋T)＝1/m ，而在整个双链DNA 分子中该比值等于1。
4．DNA 分子复制的5个常考点(1)复制时间(核DNA)：细胞分裂前的间期。
(2)复制场所：主要在细胞核中。
(3)复制条件：模板——双链DNA 分子的两条链，原料——4种游离的脱氧核苷酸，酶——解旋酶和DNA 聚合酶，能量。
肺炎双球菌的转化实验
一 .格里菲思的 肺炎双球菌体内 转化实验
能够使人患肺炎或 使小鼠患败血病。
有毒性两种肺炎双球菌
实验材料:小鼠 体 菌落 S 型
菌
R 型菌 有多糖类的荚膜 无多糖类 的荚膜 表面光滑 表面粗糙
肺炎双球 的转化实验
毒性 无毒性 R 梨*
1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
员
2.将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。
4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细
将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内
菌混合后注射到小鼠体内, 小鼠患败血症死亡。
i
n
思考？
1.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？
2.该实验能否证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？。
人教(2019)生物必修二(学案+练习)：肺炎链球菌的转化实验
人教(2019)生物必修二(学案+练习)肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型2．格里菲思的体内转化实验3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果。
(2)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)“减法原理”：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素。
例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA 是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验直接证明了DNA 是转化因子。
( × )2．从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S 型活细菌是由S 型死细菌转化而来的。
( × )3．从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S 型细菌而无R 型细菌。
( × )4．艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。
( √ )1．肺炎链球菌两个转化实验的比较(1)加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋结构解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，其结构可恢复。
(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
考向1| 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验过程和结果如下所示。
下列说法正确的是()实验1：R型细菌＋小鼠→不死亡实验2：S型细菌＋小鼠→死亡实验3：S型细菌＋加热＋小鼠→不死亡实验4：S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡A．实验1为空白对照组，实验2、3和4均为实验组B．能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌C．该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质D．对比实验2、3的结果，说明加热能使有致病性的S型活细菌失去致病性D解析：实验1不是空白对照组，A错误；实验2中只给小鼠注射了S型细菌，故在死亡的小鼠体内只能分离出S型细菌，B错误；格里菲思的实验得出的结论是被加热杀死的S型细菌中存在转化因子，这种转化因子能将R型活细菌转化为S型活细菌，并没有证明S型细菌的DNA能在R型活细菌中表达出相应的蛋白质，C错误；实验2中给小鼠注射S型活细菌，小鼠死亡，而实验3中给小鼠注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡，说明加热能使S型活细菌失去致病性，D正确。
肺炎双球菌R型菌被转变成S型菌怎么发生的？
肺炎双球菌R型菌被转变成S型菌怎么发⽣的？疑难问题：肺炎双球菌S型细菌转化为R型细菌，转化因⼦是拟核中的DNA还是质粒DNA？要搞清楚这个问题，⾸先要搞清楚细菌的变异类型和变异的机制。
⼀、菌落变异细菌的菌落主要有光滑（smooth，S）型和粗糙（rough，R）型两种。
刚从标本中分离的细菌菌落多为光滑型（S型），长期⼈⼯培养后菌落可逐渐变为粗糙型（R型）。
S型菌落表⾯光滑、湿润，边缘整齐。
R型菌落表⾯粗糙、⼲皱，边缘不整齐。
细菌菌落由光滑型变为粗糙型的变异，称为S-R变异。
S-R变异多见于肠道杆菌，细菌发⽣菌落变异时，其理化性状、免疫原性、耐药性及毒⼒等也会发⽣改变。
⼀般S型菌致病性强。
但结核分枝杆菌、炭疽芽胞杆菌、⿏疫耶⽒菌其毒⼒菌株就是R型。
⼆、细菌变异的发⽣机制细菌的遗传性变异是由于基因结构发⽣改变所致，主要通过基因突变、基因转移与重组两种⽅式实现。
基因突变的⽅式学⽣⽐较熟悉，这⾥就不叙说了，基因转移与重组这种⽅式⾼中没有具体的叙说，下⾯把这种⽅式简单总结如下。
遗传物质由供体菌进⼊受体菌体内的过程称为基因转移。
转移的基因与受体菌DNA整合在⼀起，称为重组。
外源性遗传物质包括细菌染⾊体DNA⽚段，质粒DNA及噬菌体基因等。
细菌通过某种⽅式获得外源基因并与⾃⾝基因重组，导致⾃⾝遗传性状改变是细菌遗传性变异的另⼀种⽅式。
基因转移与重组的⽅式有转化、接合、转导和转换四种。
1、转化受体菌直接从周围摄取供体菌游离的DNA⽚段，与⾃⾝基因重组后获得新遗传性状的过程。
例如，活的⽆荚膜肺炎双球菌（R）摄取死的有荚膜肺炎双球菌的DNA⽚段（S）与⾃⾝基因重组后获得了形成荚膜的能⼒，转变成有荚膜的肺炎双球菌（S）。
由R型菌转化为S型菌。
2、接合指遗传物质（如质粒）通过性菌⽑由供菌体传递给受体菌，使受体菌遗传性状发⽣改变的过程。
（1）F质粒接合带有F质粒的雄性菌，通过性菌⽑将F质粒的⼀条DNA链传递给⽆性菌⽑的雌性菌，质粒DNA复制后，雌性菌获得了F质粒，也具有了形成性菌⽑的能⼒,转变为雄性菌。
遗传物质三个经典实验的过程
遗传物质三个经典实验的过程遗传物质的探索就像一场追寻宝藏的冒险，而其中的三个经典实验更是这个探险故事中的精彩章节。
今天就跟我一起来看看这几个实验是怎么回事，保证让你听得津津有味，甚至会忍不住拍手叫好！1. 细菌转化实验1.1 实验背景好吧，咱们首先要提到的就是格里菲斯（Frederick Griffith）在1928年做的细菌转化实验。
你想想，那个年代的科学家们简直就像是在解谜一样，充满了神秘感。
格里菲斯当时研究的对象是肺炎链球菌，这可不是随便的细菌，分为两种：一种是光滑的（S 型），能让小白鼠们“飞”去，另一种是粗糙的（R型），对小鼠来说就是个“好人”。
结果你知道的，S型可是不讲道理的坏蛋，R型则安分守己。
1.2 实验过程于是，格里菲斯开始了他的实验。
他先给小鼠注射了S型细菌，果然，小鼠很快就“下线”了。
然后，他注射了R型细菌，结果小鼠毫发无损，活得好好的。
接下来，他做了一个“混搭”，把加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混在一起，没想到小鼠竟然也“挂掉”了！这让他大吃一惊，难道是R型细菌“变心”了，学会了坏的行为？经过一番研究，格里菲斯得出了一个震撼的结论：R型细菌“学”会了如何变成S型细菌，这就是所谓的“转化”。
这意味着，细菌之间可以通过某种方式传递遗传信息，真是让人眼前一亮！2. 噬菌体实验2.1 实验背景接下来，我们要聊聊赫尔希和蔡斯（Hershey and Chase）在1952年进行的噬菌体实验。
这两位科学家就像是科学界的“好搭档”，专门研究病毒和细菌之间的“较量”。
他们的目标是找到究竟什么才是遗传物质，是蛋白质，还是DNA？2.2 实验过程他们选择了噬菌体——一种专门攻击细菌的病毒，作为实验对象。
赫尔希和蔡斯用两种不同的同位素标记噬菌体的DNA和蛋白质。
一个用磷（DNA的主要成分），一个用硫（蛋白质的主要成分）。
接着，他们把这些标记过的噬菌体感染细菌，看看到底什么会进入细菌。
实验结果可真是让人跌破眼镜，只有带有DNA的噬菌体成功进入了细菌，而带有蛋白质的噬菌体却留在外面。
肺炎双球菌的体内转化实验
• 这一片段从S细菌中释放出来，并且在后继 的培养中被一些R型细菌所摄取，S基因的 DNA以双链的形式在R型细菌细胞的几个位 点上结合并被切割。核酸内切酶首先切断 DNA双链中的一条链，被切割的链在核酸酶 的作用下降解，成为寡核苷酸释放到培养 基中，另一条链与R感受态细菌的特异蛋白 质结合，以这种形式进入细胞，并通过同 源的重组以置换的方式整合进入R细菌的基 因组中，使R型细菌转化为S型细菌。
• 光滑型的菌株产生荚膜，有毒，在人体内 它导致肺炎，在小鼠体中它导致败血症， 并使小鼠患病死亡，其菌落是光滑的
• 粗糙型的菌株不产生荚膜，无毒，在人或 动物体内不会导致病害，其菌落是粗糙的。
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• 时间：1928 • 实验者：英国科学家艾弗里 • 实验材料：小鼠、 R型和S型菌株 • 研究目的：肺炎双球菌是如何是人患肺炎的
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• 自然转化现象首先是在肺炎双球菌中发现的。近 几十年来，已经发现许多细菌属中的某些种类或 某些特殊的菌株有自然转化能力。在肺炎双球菌 中，自然转化的第一步是R型受体细胞处于感受态， 即能从周围环境中吸取DNA的一种生理状态，然后 是DNA在细胞表面的结合和进入。进入细胞的DNA 分子一般以单链形式整合进宿主的染色体DNA，并 获得遗传特性的表达。这一系列的过程涉及细菌 染色体上10多个基因编码的功能。
R型菌
S型菌
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实验步骤
现象 结论 分析
将无毒性的R型活细菌注射到小白 鼠体内
将有毒性的S型活细菌注射到小白 鼠体内
将加热杀死后的S型注射到小白鼠 体内
将无毒性的R型细菌与加热杀死后 的S型细菌混合，注封到小白鼠体 内
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前三组实验互为对照实验
肺炎双球菌的转化实验
1肺炎双球菌的转化实验注：作为遗传物质必须具备的四个特点：（证明某一物质是遗传物质的依据）①分子结构具有相对的稳定性 ②能够进行自我复制，前后代保持一定的连续性 ③能够指导蛋白质的合成，以表现生物的性状 ④产生可遗传的变异 一、肺炎双球菌转化实验 1格里菲思实验（体内转化） （1）实验过程（2）实验结论：加热杀死的S 型细菌体内含有“转化因子”，促使R 型细菌转化为S 型细菌。
（3）用现有的知识对实验的解释：①加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
②R 型细菌转化成S 型细菌的过程可以下的五步来反应：（了解） a 、双链DNA 片段与受体菌细胞表面特定位点结合； b 、位点上DNA 分解，形成DNA 片段；c 、双链DNA 的一条单链逐渐降解，同时另一条单链逐步进入细胞内；d 、进入细菌体的DNA 单链与受体菌DNA 同源区段配对，接着受体DNA 相应单链片段切除，并被外来DNA 取代，形成杂种DNA 区段（实质就是基因重组）；e 、受体菌DNA 通过复制杂合区段分离成两个；其中有的类似供体菌，细胞分裂后，就成为转化因子。
③实验证明转化率与供体菌细胞的DNA 纯度有关，DNA 越纯，转化率也就越高。
如果事先用DNA 酶降解供体菌细胞中的DNA ，那么转化作用就不复存在。
2艾弗里实验（体外转化）（1（2）实验结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
二、实验探究规律归纳：例题1：研究发现少数病毒（如烟草花叶病毒，简称TMV）体内仅有蛋白质和RNA 两种化学成分，这类生物的性状（如TMV 能感染正常烟草的叶片，使之出现相应的病斑）的遗传是受RNA 还是蛋白质控制？请设计实验探究TMV 的遗传物质。
（1）实验原理：①利用水—苯酚溶液可以将TMV 分离，获得TMV 的蛋白质和RNA 。
②TMV 能感染正常烟草使之出现相应的病斑 ③遗传物质能使生物性状保持相对稳定（2）实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验器材 （3）主要实验步骤：①获得TMV 的RNA 和蛋白质：水—苯酚溶液分离TMV ，获得纯净的TMV 蛋白质和RNA②选择材料并分组：取正常生长烟草植物，选取生长状态基本相同的三张叶片，分别编号A 、B 、C 。
r细菌转化为s型细菌原理
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R型细菌如何转化成S型细菌
R型细菌如何转化成S型细菌R型活肺炎双球菌（受体菌）在对数期后期（生长后期）约40分钟内处于“感受态”，吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。
此时，R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面有30-80个“感受态因子”位点。
感受态因子是一种胞外蛋白，它可以催化外来DNA片段的吸收或降解细胞表面某种成分，从而使细胞表面的DNA受体显露出来（也可能是一种自溶酶，可特异性地结合双链DNA）。
被加热杀死的S型肺炎双球菌（供体菌）自溶，释放出自身的DNA片段（已经失活，但双链结构尚存在，分子量小于1×107，约含15个基因），称为“转化因子”。
当“转化因子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体菌）时，就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面的“感受态因子”位点相结合，在位点上进一步发生酶促分解，形成平均分子量为4-5×106的DNA片段，然后双链拆开，其中一条降解，另一条单链逐步进入细胞，与受体菌DNA的同源区段配对，并使受体DNA的相应单链片段被切除，从而将其替换，于是形成一个杂种DNA区段（它们间不一定互补，故可呈杂合状态）。
随着受体菌DNA进行复制，杂合区段分离成两个，其中之一类似供体菌，另一类似受体菌。
当细胞分裂后，此DNA发生分离，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。
这个过程称为原核生物的转化，其实质是基因重组。
转化之所以会发生：一、因为R型与S型的DNA可以同源区段配对，形成杂合细菌，通过分裂生殖形成R型和S型两种后代，不象许多人认为的（R型直接变成S型）；二、无荚膜的R型有非常重要的感受态，保证了S型的DNA可以进入。
反之则不会发生：S型有荚膜，无感受态，不能作为受体菌，若人为除去荚膜，培养出无荚膜的后代，它就同时丧失了毒性，变成R型，当然就会有了感受态。
三、真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同，不会发生转化（转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间）。
艾弗里的肺炎链球菌转化实验
艾弗里的肺炎链球菌转化实验艾弗里的肺炎链球菌转化实验是生物学史上的一个里程碑，它揭示了生命的起源和发展过程。
在这个实验中，艾弗里通过一系列巧妙的设计和操作，证明了细菌不是自然界中唯一的生命形式，而是与动植物一样，都是由其他生物体演化而来的。
艾弗里将肺炎链球菌分为两组：一组是含有R型细菌的培养基，另一组是含有S 型细菌的培养基。
然后，他将这两组细菌混合在一起进行培养。
在混合后的培养基上，R型细菌会逐渐转化为S型细菌。
这个过程可以用以下公式表示：R型细菌→ S型细菌其中，R型细菌是无毒性的，而S型细菌则是有毒性的。
这个实验结果表明，S型细菌是从R型细菌中演化而来的。
这也就意味着，所有的生命都是由更简单的生命形式逐渐演化而来的。
接下来，艾弗里又进行了一个非常重要的实验。
他将S型细菌分成了两部分：一部分是含有DNA的细胞质，另一部分则是不含有DNA的细胞核。
然后，他将这两部分重新组合起来，得到了一个叫做“活化转化因子”的东西。
这个活化转化因子可以诱导R 型细菌转化为S型细菌。
这个实验结果表明，DNA是遗传信息的载体，并且控制着生命的演化和发展。
艾弗里还进行了一个非常有趣的实验。
他将一些R型细菌暴露在紫外线下。
经过一段时间后，这些R型细菌竟然变成了S型细菌！这个实验结果表明，紫外线可以改变细菌的基因组，从而导致它们发生变异并进化出新的性状。
艾弗里的肺炎链球菌转化实验为我们揭示了生命的起源和发展过程提供了重要的理论基础。
它告诉我们，所有的生命都是由更简单的生命形式逐渐演化而来的，并且DNA是遗传信息的载体，控制着生命的演化和发展。
紫外线还可以改变细菌的基因组，从而导致它们发生变异并进化出新的性状。
这些发现不仅对生物学研究有着深远的影响，也对我们理解自然界和人类自身的起源和发展过程提供了重要的启示。
艾弗里的肺炎链球菌转化实验
（一）艾弗里的肺炎链球菌转化实验的过程 1930年，当格里菲思发表论文2年后，美国洛克菲勒研究所的艾弗里实验室的道森（H.Dawson）和夏（R.Sia）实现了肺炎链球菌的离体转化实验，他们在含有抗R血清和加热致死的S型细菌的液体培养基中培养R 型细菌，结果产生了活的S型细菌。
后来，艾弗里实验室的阿洛韦（J.Alloway）将S型细菌过滤，除去一些细胞组分，得到一种无细胞的提取液，并用提取液进行体外转化实验获得成功。
但是，道森、夏和阿洛韦并未继续探究转化因子的本质，他们先后离开了洛克菲勒研究所。
1934年，麦克劳德（C.MacLeod，1909-1972）加入了艾弗里实验室，他同艾弗里一起用阿洛韦的体外系统进行转化实验。
1941年，他们已经认为转化因子是“胸腺类的核酸”。
1942年，麦卡蒂（M.McCarty，1911-2005）也加入进来。
19 43年3月，艾弗里首先在洛克菲勒理事会上介绍了他们的实验过程和结果，并于1944年发表了这个经典的实验。
他们将S型细菌用去氧胆酸盐溶液漂洗数次，用乙醇沉淀，得到黏性的乳白色沉淀。
将沉淀溶于盐溶液，然后用氯仿抽提2~3次除去蛋白质，再用乙醇沉淀。
将沉淀溶于盐溶液，加入能够水解多糖的酶，在37℃水解4~6h，经鉴定溶液中的多糖已除去。
再用氯仿抽提1次除去水解糖的酶和残留的蛋白质，然后用乙醇沉淀。
他们就这样从75L培养物中得到10~25mg沉淀，然后将沉淀溶于盐溶液制成细胞提取物。
他们首先用S型细菌的细胞提取物与活的R型细菌混合进行转化实验，并获得成功。
接着，他们将细胞提取物用不同的酶进行处理后，再与活的R型细菌混合进行转化。
具体分这样几组：第一组，不作处理，作为对照，能够转化；第二组，细胞提取物经蛋白酶处理，能够转化；第三组，经RNA酶处理，能够转化；第四组，经酯酶处理，能够转化；第五组，经DNA酶处理，不能转化。
只有DNA酶能够阻止转化实验，这表明被DNA酶消化分解的DNA极有可能就是细胞提取物中有活性的转化因子。
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R型细菌如何转化成S型细菌
R型活肺炎双球菌（受体菌）在对数期后期（生长后期）约40分钟内处于“感受态”，吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。
此时，R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面有30-80个“感受态因子”位点。
感受态因子是一种胞外蛋白，它可以催化外来DNA片段的吸收或降解细胞表面某种成分，从而使细胞表面的DNA受体显露出来（也可能是一种自溶酶，可特异性地结合双链DNA）。
被加热杀死的S型肺炎双球菌（供体菌）自溶，释放出自身的DNA片段（已经失活，但双链结构尚存在，分子量小于1×107，约含15个基因），称为“转化因子”。
当“转化因子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体菌）时，就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面的“感受态因子”位点相结合，在位点上进一步发生酶促分解，形成平均分子量为4-5×106的DNA片段，然后双链拆开，其中一条降解，另一条单链逐步进入细胞，与受体菌DNA的同源区段配对，并使受体DNA的相应单链片段被切除，从而将其替换，于是形成一个杂种DNA区段（它们间不一定互补，故可呈杂合状态）。
随着受体菌DNA进行复制，杂合区段分离成两个，其中之一类似供体菌，另一类似受体菌。
当细胞分裂后，此DNA发生分离，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。
这个过程称为原核生物的转化，其实质是基因重组。
转化之所以会发生：
一、因为R型与S型的DNA可以同源区段配对，形成杂合细菌，通过分裂生殖形成R型和S型两种后代，不象许多人认为的（R型直接变成S型）；
二、无荚膜的R型有非常重要的感受态，保证了S型的DNA可以进入。
反之则不会发生：S型有荚膜，无感受态，不能作为受体菌，若人为除去荚膜，培养出无荚膜的后代，它就同时丧失了毒性，变成R型，当然就会有了感受态。
三、真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同，不会发生转化（转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间）。
我们可以放心去吃想吃的东西，包括被加热杀死的S型肺炎双球菌。
四、S型可以变成R型吗？当然可以！产荚膜细菌由于有黏液物质，菌落表面湿润、有光泽、黏液状，称光滑型—S型（smooth）；无荚膜细菌由于无黏液物质，菌落表面干燥、粗糙，称粗糙型—R型（rough）。
自然状态下通过基因突变来完成，不是转化。
人工方法是诱变，物理、化学方法都行，变过来的还能再变回。